基于BP神经网络的电爆冲击波模型

电爆冲皮产生机理我复杂，很难过其产生过程建立精确的数理模型。本文在实验研究的基础上，将ＢＰ神经网络用于该问题，提出电爆冲击波人工神经网络模型，可作为电爆冲击波理论和实际系统研究的参考模型。     

电爆喷涂方法的研究进展

电爆喷涂是一种新兴的热喷涂方法,它是利用高电压对喷涂材料脉冲放电,瞬时大电流将其加热并发生爆炸,产生高温粒子伴随冲击波喷射到基体表面形成涂层。其特点是喷射粒子速度高,设备尺寸小,适用于孔腔内壁喷涂。本文综述了电爆喷涂方法的发展现状,其经历了自由、定向和约束电爆喷涂。自由喷涂的电极直接接触,烧损严重,并对管径有限制,仅用于小直径管/孔内壁;定向喷涂的约束腔常用陶瓷材料,在爆炸冲击时易破裂或烧蚀;约束喷涂采用消融材料制作约束腔,气体放电导入电流,使这些问题得以解决。其次,阐述了该方法制备的涂层特性,即涂层与基体呈冶金结合,形成了超细晶、纳米晶结构的致密涂层,且具有良好的耐磨和抗腐蚀性及较高的硬度;给出了过程参数与涂层的关系,能量密度和喷涂距离是影响涂层性能的主要因素。最后分析了将来需要研究的问题,展望了电爆喷涂方法的发展趋势。     

硐室爆破在某石灰石矿山应用中的教训

准爆电流达不到安全规程的要求，导致电爆网络拒爆，本文从成组雷管起爆条件的角度，分析了拒爆发生的原因，并提出了预防电爆网络拒爆的管理和技术措施。     

FeCoCrNiAlx高熵合金的电爆合金化

电爆喷涂是一种表面改性的新方法,它是利用高电压对喷涂材料脉冲放电,瞬时大电流将其加热并发生爆炸,产生高温粒子伴随冲击波喷射到基体表面形成涂层。本文提出了电爆法制备高熵合金涂层的新工艺,利用XRD、SEM、EDS以及电流电压波形对该方法制备高熵合金涂层的可行性进行了研究。结果表明,FeCoCrNiAlx (x=0, 0.5, 1.0)合金系涂层都形成了简单的FCC、BCC及FCC+BCC结构固溶体,并且随着Al含量的增加,该涂层的相结构由FCC相逐渐向BCC相转变。涂层表面平整、致密,没有明显的裂纹,且元素均匀分布在涂层表面,并没有发现明显的元素偏聚现象。初始充电电压11kV下的能量沉积为285.770 J,平均沉积效率达到48.8%。随Al含量的增加,涂层显微硬度逐渐增大,当x=1.0时平均显微硬度达到最大值531.8HV,大约是基体显微硬度的2倍。可以看出,电爆法实现了高熵合金涂层的成功制备。     

冲击波作用下纯铁相变实验研究

采用电炮、金相、透射电镜等实验方法对纯铁在冲击波作用下的相变及显微组织结构变化进行了研究。电炮实验结果显示,在冲击波作用下纯铁出现了明显的相变,冲击波卸载后相变发生回复;采用金相和TEM对冲击波作用前后的纯铁样品进行显微组织结构研究,结果表明:冲击波作用下纯铁的组织结构发生了明显的变化,相变可能发生在有夹角的孪晶区域附近。     

用电脑测试矿井救生舱的抗爆性能

依据KJYF-96/6型矿用可移动式救生舱舱体实际结构尺寸建立了有限元分析模型,利用高压源在巷道中产生的冲击波流场,求得舱体在流场压力(作用在舱体前)为0.192 MPa条件下,舱体迎爆面(所受最大冲击波超压为0.601 MPa)、各舱段两侧面、顶面及后端面不同位置处最大压力载荷,以此载荷作用到舱体有限元分析模型,作用时间为300 ms,利用LS-DYNA模拟了KJYF-96/6型矿用可移动式救生舱舱体动态响应过程。分析结果表明:考虑2倍安全系数,KJYF-96/6型矿用可移动式救生舱在冲击波流场作用下,舱体迎爆面所受最大冲击波超压为0.3 MPa,作用时间300 ms时,可满足刚度和强度要求,舱体能够保持完整,结构安全。     

动态高压合成纳米量级金刚石常见名词术语随笔

什么是波？；什么是波阵面？；何谓压缩波？；何谓膨胀波？；音速与气体的可压缩性有哪些关系？；什么是冲击波？；冲击波有些什么样的性质？；怎样表述爆轰波模型？；爆轰波具有哪些与冲击波相同的性质？；爆轰波又与冲击波有些什么不同的性质？；压缩波与稀疏波的区别有哪些？；何谓压缩波？；从图1所示的压缩波与稀疏波示意图能说明什么？；何谓爆轰波的结构？；为什么压装TNT比注装TNT容易起爆？单质炸药中加入铝粉后。为什么爆热增加了？反而爆速降低？；影响爆轰传播的因素有哪些？；为什么装药直径变化时。爆轰波传播速度会发生变化呢？；为什么爆速和装药直径的关系与装药密度、颗粒大小等因素有关？；炸药物理状态对临界直径有何影响？     

爆炸压实W-Cu粉末的数值模拟与实验验证

通过数值模拟研究了W-Cu混合粉末的爆炸压实过程。研究不同爆速对压实坯致密度的影响,分析了在爆速5000 m/s条件下粉体内冲击波的传播过程及粉体在冲击波作用下的变形规律,并分析了粉体中心的马赫反射现象。选取粉体侧壁单元的位移曲线来显示加载、卸载过程,对侧壁单元的位移曲线进行分析,以此作为粉体的压实程度来估算压实坯致密度。结果显示当爆速为5300 m/s时,压实坯可达到一个较大的致密度。将研究结果应用于W-Cu混合粉末的爆炸压实实验,实验与数值计算结果显示了较好的吻合性。     

FeAl系电热爆炸喷涂层抗高温腐蚀性能

FeAl系合金箔在电热爆炸过程中产生瞬间冲击波效应,在45G钢上制备了FeAl、FeCrAl、FeCrAlRE三种等离子体喷涂层。通过SEM等测试手段对比分析涂层腐蚀前后组织形貌,可以看出涂层具有纳米晶、微米晶组织结构,同时涂层与基体形成冶金结合层,涂层与基体之间存在较为明显的过渡层。经高温氧化耐蚀性测试,得出三种等离子体喷涂层的腐蚀变化规律,从而优选出耐高温腐蚀的FeCrAlRE电爆喷涂等离子体涂层。     

新型电流变缓冲器抗冲击特性试验研究

利用火药在密爆腔燃烧的能量产生高冲击载荷,检验所设计的电流变缓冲器抗冲击性能,并验证控制系统和控制算法的可行性。在Simulink环境中建立电流变缓冲系统模型,并对控制算法进行了仿真分析。对不同固定电压加载阻尼力、不同控制加载方式及控制策略性能进行了分析比较。结果表明:模糊控制能够很好地达到缓冲系统提出的控制要求,具有最优的减振控制效果。研究结果为优化电流变缓冲器结构设计及其系统控制算法提供参考。     

一种支持串并联电爆网路安全检测的发爆系统研究

针对传统发爆系统存在的问题,研究并设计了一种新型电爆网路发爆系统,支持电爆网路全电阻测试,同时支持串并联网络连接方案,并可快捷的检测各支路的全电阻,可针对性的排除电路故障,并改进了发爆系统结构及功能,该方案已获专利授权。     

电爆喷涂粒子的约束调控机制及对沉积行为的影响

采用对喷涂粒子进行槽内约束的电爆喷涂方法,研究了喷涂粒子在垂直槽中的约束调控机制及其沉积行为。结果表明:约束深度达20mm时,即喷涂距离为丝径的100倍时,仍可获得连续、均匀的涂层。约束宽度从6mm减小至2 mm,涂层表面呈现出由粗糙的"丘壑状"形貌向均匀的"薄饼状"形貌逐渐过渡的演变趋势,且涂层厚度显著提高;能量密度从57 J/mm~3提高至152 J/mm~3,同样可提高涂层厚度并改善涂层均匀性。对喷涂粒子进行收集,发现减小约束宽度和提高能量密度均可有效细化喷涂粒子并使喷涂粒子粒径分布更加均匀。分析认为,由焦耳加热导致的"热膨胀效应"和击穿电弧伴生的"压力效应"共同决定电爆冲击波和喷涂粒子的形成,并随能量密度和约束参数的变化,对喷涂粒子表现出不同的约束调控作用,使其沉积行为产生显著差异。     

水耦合爆破机理及参数计算

对水耦合爆破机理进行了分析，比较了水，空气两种不同充填介质爆后的异同点，并对水耦合爆破中不同耦合系的孔壁压力，冲击波作用时间，波长进行了计算。     

曲面冲击波马赫反射特性理论研究

从冲击波基本性质出发,推出了在具有正常压缩性((?)~2P/(?)v~2)_s>0)的介质中曲面冲击波马赫反射一般特性和相应关系式。曲面冲击波马赫反射性质与平面冲击波不同,“三波线”轨迹为曲面,马赫波速是变化的。当马赫波达到稳定不变时,“三波线”轨迹成为平面,马赫波速保持定值。在“三波线”轨迹面上,入射波速、反射波速和马赫波速三者相等。由滑移爆轰产生的对称收聚形曲面冲击波所形成的马赫反射波速,“三波线”增长角随马赫波的发展而单调减小,趋于相应最小值——爆速和零。马赫波迅速达到接近稳定的尺寸,大曲率的收聚形曲面冲击波有较小的马赫波尺寸。     

爆炸冲击波强度对16Mn钢焊缝铁素体位错结构和形态的影响

研究了冲击波对１６Ｍｎ钢焊缝铁素体位错结构和形态的影响结果表明，在冲击波塑性作用区，上要表现为螺形位错的增值和缠结，随着冲击波强度的降低，增值和缠结的程度降低；在冲击波的弹－塑性交界区，主要表现为刃型位错的增值和缠结，在弹性作用区同样随冲击波强度降低而降低．位错主要产生于晶界或晶界附近．不同晶面的位错结构和形态不同，｛１１０｝面的位错密度及缠结程度最大．所研究状态下的位错密度和形态不受晶粒尺寸的影响．     

亲油纳米铜粉制备新方法的研究

在电爆法制备纳米粉基础上,开发了一种新的电爆制备亲油纳米粉体法,它能使金属丝在爆炸的瞬间,浸润到液体油中,减少纳米粉体的团聚.研究表明,油浸润条件下所制得的纳米粉的分散性优于传统电爆法所制的纳米粉;制备的纳米铜粉平均粒径为30～50 nm,随电极电压升高,粒径有减小趋势.     

爆炸冲击波强度对16Mn钢焊缝铁素体位错结构和形态的影响SCIEI

研究了冲击波对１６Ｍｎ钢焊缝铁素体位错结构和形态的影响结果表明，在冲击波塑性作用区，上要表现为螺形位错的增值和缠结，随着冲击波强度的降低，增值和缠结的程度降低；在冲击波的弹－塑性交界区，主要表现为刃型位错的增值和缠结，在弹性作用区同样随冲击波强度降低而降低．位错主要产生于晶界或晶界附近．不同晶面的位错结构和形态不同，｛１１０｝面的位错密度及缠结程度最大．所研究状态下的位错密度和形态不受晶粒尺寸的影响．     

管内壁的粉末电爆喷涂工艺

开发了小口径管内壁连续送粉电爆喷涂设备,适用于内径最小为Φ50 mm的管内壁涂层的制备。使用多种粒径的Ni60A合金粉末进行了电爆喷涂试验,分析粉末粒径对涂层形成的影响。结果表明:在本试验参数范围内,粉末粒径越小、电压越高,电爆过程中能量沉积越多,获得的涂层结合强度越高。在加热阶段,放电回路中会产生旁路电流,该电流阻碍了能量向粉末上沉积。通过减小粉末粒径或增大初始充电电压可延迟旁路电流的发生,增加粉末上的能量沉积率。     

电爆过程中能量密度与爆炸产物变化的关系

电爆应用于材料喷涂有独特优势.电爆过程中爆炸产物的特性及其演变直接影响涂层质量.利用高压电场中金属丝段电爆方法,通过改变初始充电电压和金属丝的直径,调节沉积在金属丝上的能量密度,进行系列电爆试验;同时,利用探针收集电爆过程中的产物并进行显微分析.结果表明,金属丝电爆最初产物中含有液相和气相,随着膨胀距离的增大转变为固相.当基体处在爆炸产物未凝固的膨胀距离内,可得到液相喷涂层或气相喷涂层.提高能量密度可以提高产物中气相的膨胀距离,同时减少产物中液相成分所占比例.当能量密度大于125 J/mm3,爆炸产物中液相成分可达5%,气相膨胀距离约为9.5 mm.     

电火花加工放电爆炸力对材料蚀除机理的研究

通过对不同电源、不同电极材料、不同介质条件下单脉冲放电爆炸力及放电蚀坑形貌和尺寸的实验研究,对增爆电源放电爆炸力的蚀除机理进行了初步研究。研究结果表明,虽然增爆电源的单个脉冲能量仅为普通电源的1／2,但其放电冲击波峰值压力及放电蚀坑直径却远远大于普通电源,因而提高了加工效率。研究结果还表明,增爆电源的材料蚀除机理主要是热爆炸蚀除,即材料是先被放电通道的瞬时高温熔化,处于熔化状态的材料在放电爆炸力的作用下被抛出的。放电爆炸力的大小与放电介质密度有关,介质密度越大,放电爆炸力越大。